【原】单细胞测序 | 第1期. 单细胞测序：揭开生命奥秘的钥匙

‍‍单细胞测序，说是飞入寻常百姓家已经毫不夸张了，全网泛滥的数据足以说明这一点，如果你的研究里不带点单细胞测序的内容，是不是总感觉少了点什么？然而小伙伴们却常常为单细胞测序分析的入门感到头疼，而从今天起，壮观老师将从“过来人”的角色来带着大家梳理单细胞测序的理论与实践（大家可以点击进入我们之前分享的“生物信息学合集” ，为后续的学习奠定基础）。本期我们先来认识下单细胞测序的历史、作用和主要流程。

一、单细胞测序的历史

1. 单细胞测序的起源

单细胞测序的故事可以追溯到上个世纪。最初，科学家们仅能进行均一细胞群体的基因分析，无法识别不同细胞之间的差异。然而，1990年代末，随着生物技术的快速发展，出现了一系列关键技术和方法，如PCR、流式细胞仪和微流控技术，这些技术为单细胞测序的发展奠定了基础。其中，PCR的发明对扩增单细胞的DNA和RNA起到了重要作用，为单细胞测序提供了前提。

2. 里程碑事件

单细胞测序领域的发展经历了多个重要事件（如上图），这些事件推动了单细胞测序技术的飞速发展，使其成为当前生命科学领域的热门话题。

二、单细胞测序在科研中的作用

1. 解析细胞多样性

单细胞测序为科研人员提供了深入了解细胞多样性和异质性的机会。在过去，研究中常常将细胞视为均质的实体，但现在，单细胞测序的帮助下，研究者能够更精确地划分不同亚型的细胞，揭示了不同细胞之间的功能和基因表达模式的差异。例如，单细胞测序已被广泛用于研究免疫系统中的不同T细胞亚型，从而有助于更好地理解免疫反应。

2. 揭示生物学机制

单细胞测序技术有助于深入了解细胞内的生物学机制。通过分析单个细胞的基因表达，研究者可以探究基因调控网络、信号通路和细胞间相互作用。这在癌症研究中尤为重要，因为单细胞测序能帮助识别癌细胞中的致癌突变和异常信号通路，为疾病治疗提供新思路。

3. 药物研发和个性化医疗

单细胞测序已成为药物研发和个性化医疗的有力工具。在药物研发方面，它可以用于筛选药物的效果和毒性，从而提高新药研发的效率。在个性化医疗中，单细胞测序可以帮助医生为每位患者制定个性化治疗方案，确保治疗更有效。

三、单细胞测序的主要流程

1. 样本采集和制备

单细胞测序的第一步是样本采集，这可能涉及组织保存、血液抽取或细胞培养。随后，样本需要被处理以获得单个细胞。这通常通过细胞分离、组织消化和细胞悬浮来实现。现在多数生物公司可以帮大家完成这一步！

2. RNA测序技术

单细胞RNA测序是单细胞测序的主要技术之一。它通过分析单个细胞的RNA，揭示了每个细胞的基因表达情况。最常用的平台是10X genomics，通过构建cDNA文库、测序和数据分析，可以得到单细胞的mRNA表达谱。

3. 数据分析和解释

单细胞测序生成大量数据，需要复杂的分析来解释。这包括数据清洗、细胞聚类、差异表达分析、细胞类型鉴定、功能富集分析、相互作用分析等步骤。单细胞常规分析的每一步，壮观老师都将带领大家学习！

以上就是本期的全部内容，从下一期开始，我们将正式学习单细胞分析的全过程，一起携手“从0到1 ”！

今天的分享到这里就结束啦，你学会了吗？大家对于推送内容有任何问题或建议可以在公众号菜单栏“更多--读者的话”栏目中提出，我们会尽快回复！

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